核動力火箭為何遲遲不露面?科技是個大難題

核能作為新能源中的“翹楚”,應該在航太領域佔有一席之地,但為什麼核動力火箭遲遲未能露面呢?其實,核動力火箭之所以未被投入應用,並非“不想”,而是“不能”,即存在一定的科技困難。下麵就來說說核動力火箭有幾種,現時還面臨哪些問題,我國未來將如何發展核動力火箭。

隨著科學技術的發展,核能電廠、核動力潛艇等早已不再是新鮮詞,然而,卻很少有關於核動力火箭的報導。核能作為新能源中的“翹楚”,應該在航太領域佔有一席之地,但為什麼核動力火箭遲遲未能露面呢?其實,核動力火箭之所以未被投入應用,並非“不想”,而是“不能”,即存在一定的科技困難。下麵就來說說核動力火箭有幾種,現時還面臨哪些問題,我國未來將如何發展核動力火箭。

熱核火箭概念設想圖。

現時,科技上論證的比較充分的核動力火箭方案主要有兩種,《北京日報》進行了相關介紹:

1、熱核火箭。利用核反應爐產生的熱量,將來自燃料箱的液氫加熱到將近一萬攝氏度的溫度後噴出,以强大的氣流推動火箭。據測算,在攜帶相同重量的推進劑時,這種火箭的運載能力將比現在使用的化學燃料火箭提高一倍。

2、核火箭方案。將新興的電推進科技和核技術結合在一起的核能電推火箭,這種火箭首先利用核能產生的熱量,將液氫等推進劑電離到等離子體態。其後,再利用核反應爐發出的電能,用電磁力加速电浆,產生巨大的推力。由於电浆在電磁力的作用下可以加速到極高速度,甚至接近光速,囙此這種火箭可以很快獲得足够的動量和能量,加速到星際旅行所需的速度。

不過,要想研製出核動力火箭,科技難度極大。據《科技日報》報導,美國、蘇聯均於上世紀50年代進行系統方案、關鍵技術和樣機研究,由於試驗驗證條件、核安全及防護等難題,至今未能獲得真正實用的成果;核動力系統規模、重量大,配套設施複雜,要將其用於航太,各方面條件都會受到限制;還有專家指出,將核動力用於載人飛船,防輻射科技尚待突破,否則其輻射對太空人的影響相當於每天做8次X光檢查。

雖然困難重重,但核動力火箭仍然是科學家們研製的重點之一。據中國新聞網報導,想要穿梭空間,科研人員必須找到新“動力”。全國人大代表、中國航太科技集團六院院長劉志讓表示,他們正聯合中國核動力相關研究設計單位,開展空間核動力方案論證和關鍵技術研究工作,後續將形成熱核、核電等多種方案。中國航太人的目標是:2040年前後實現核動力空間穿梭機的重大突破。(董子一)

本文由中國航太科技集團一院火箭設計師錢航進行科學性把關。

本文標題: 核動力火箭為何遲遲不露面?科技是個大難題
永久網址: https://www.laoziliao.net/doc/1678161319077665
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